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第1章 数控机床故障诊断及维护的基础1

1．1 数控机床故障诊断及维护的意义和要求1

1．1．1 数控机床故障诊断及维护的目的1

1．1．2 数控机床故障诊断及维护的内容2

1．2 数控机床故障诊断及维护的基本要求3

1．2．1 对维修人员的要求3

1．2．2 基本的技术资料4

1．2．3 常用的维修工具5

1．2．4 对数控机床的操作规范要求7

1．3 数控机床故障的特点8

1．4 数控机床常见故障分类9

1．5 数控机床故障诊断原则10

1．6 数控机床故障诊断步骤11

1．7 常见故障检查方法13

1．8 数控机床故障诊断技术的发展15

1．9 维修中的注意事项17

思考练习题18

第2章 数控系统的故障诊断及维护19

2．1 数控系统的特点19

2．2 数控系统的自诊断20

2．3 数控系统的主要故障24

2．3．1 数控系统的软件故障诊断24

2．3．2 数控系统的硬件故障诊断27

2．4 利用机床参数来诊断数控系统32

2．4．1 数控机床参数概述32

2．4．2 数控机床参数的分类32

2．4．3 数控机床参数的故障及其诊断34

2．5 数控机床的启、停运动故障36

2．6 回参考点故障37

2．6．1 回参考点的方式37

2．6．2 回参考点的故障类型及排除39

思考练习题42

第3章 主轴伺服系统的故障诊断43

3．1 伺服系统概述43

3．2 伺服系统的组成及工作原理43

3．3 主轴伺服系统的故障诊断及维护45

3．3．1 常用主轴驱动系统介绍46

3．3．2 主轴通用变频器46

3．3．3 主轴伺服系统的故障形式及诊断方法50

3．3．4 直流伺服主轴驱动系统的维护与故障诊断52

3．3．5 交流伺服主轴驱动系统的维护与故障诊断58

思考练习题63

第4章 进给伺服系统的故障诊断64

4．1 进给伺服系统概述64

4．2 常用进给驱动系统介绍65

4．3 进给伺服系统的结构形式67

4．4 步进驱动系统常见故障诊断与维修69

4．4．1 概述69

4．4．2 步进驱动系统常见故障及排除69

4．5 直流进给伺服系统故障诊断71

4．5．1 直流伺服电机的检查与维护72

4．5．2 直流PWM速度控制系统的工作原理与故障诊断73

4．5．3 晶闸管整流方式SCR速度控制系统的工作原理与故障诊断79

4．6 交流进给伺服系统故障诊断84

4．6．1 交流伺服电机的维护85

4．6．2 交流进给伺服系统常见故障的诊断87

4．7 位置检测反馈系统的故障分析与排除91

4．7．1 常用检测反馈元件及维护92

4．7．2 位置检测系统的故障诊断94

思考练习题95

第5章 机床电气与PLC控制的故障诊断96

5．1 电源维护及故障诊断96

5．1．1 电源配置96

5．1．2 交流电源的检查98

5．1．3 直流稳压电源的常见故障的诊断与处理98

5．1．4 通过电气原理图诊断电源故障99

5．1．5 电源检查中的安全注意事项101

5．2 数控机床的干扰及其排除101

5．2．1 干扰类型、成因与传递方式101

5．2．2 数控机床抗干扰常用措施102

5．3 机床可编程控制器（PLC）的功能105

5．3．1 PLC与外部信息的交换105

5．3．2 数控机床可编程控制器的功能107

5．4 PLC的输入、输出元件108

5．4．1 输入元件108

5．4．2 输出元件111

5．5 数控机床PLC控制的故障诊断114

5．5．1 可编程控制器的维护114

5．5．2 PLC的常见故障及其处理方法115

5．5．3 PLC的故障检测与诊断116

思考练习题125

第6章 数控机床机械结构的故障诊断及维护126

6．1 数控机床机械结构的基本组成及特点126

6．1．1 数控机床机械结构的基本组成126

6．1．2 数控机床机械结构的主要特点127

6．2 机械故障类型及其诊断方法128

6．2．1 机械故障的类型128

6．2．2 机械故障诊断的方法128

6．3 主传动系统与主轴部件的故障诊断及维护129

6．3．1 主传动系统129

6．3．2 主轴部件的维护130

6．3．3 主轴部件的常见故障及其排除方法133

6．4 进给传动系统的故障诊断及维护134

6．4．1 滚珠丝杠螺母副的结构134

6．4．2 齿轮传动副136

6．4．3 同步齿形带传动副137

6．5 导轨副的故障诊断及维护138

6．5．1 塑料滑动导轨138

6．5．2 滚动导轨139

6．5．3 静压导轨141

6．6 自动换刀装置（ATC）的故障诊断142

6．7 其他辅助装置的故障诊断及维护143

6．7．1 液压系统与气动系统的故障诊断与维护143

6．7．2 数控机床润滑系统的故障诊断150

思考练习题152

第7章 数控机床故障诊断及维护实例153

7．1 开机故障分析及排除153

7．2 开关失效与实例分析154

7．3 爬行和振动的分析156

7．3．1 爬行和振动的分析156

7．3．2 爬行和振动的故障诊断实例157

7．4 数控车床故障诊断158

7．4．1 CNC系统故障诊断实例158

7．4．2 伺服系统故障诊断实例162

7．4．3 主轴系统故障诊断实例165

7．4．4 刀架系统故障诊断实例167

7．5 数控铣床故障诊断169

7．5．1 CNC系统故障诊断实例169

7．5．2 伺服系统故障诊断实例171

7．5．3 主轴系统故障诊断实例173

7．5．4 工作台故障诊断实例175

7．6 加工中心故障诊断177

7．6．1 数控铣削加工中心故障诊断177

7．6．2 数控车削加工中心故障诊断184

7．7 设备检测元件的故障诊断实例185

7．8 润滑系统故障诊断实例186

7．9 排屑装置故障诊断实例187

第8章 数控机床的安装、调试、检验、验收及维护189

8．1 数控机床的安装189

8．1．1 数控机床的基础处理和初就位189

8．1．2 数控机床部件的组装连接189

8．1．3 数控系统的连接和调整190

8．2 数控机床的调试191

8．2．1 通电试车191

8．2．2 数控机床精度和功能的调试192

8．2．3 水平调试与试运行193

8．3 数控机床的检验与验收193

8．3．1 检验与验收的工具193

8．3．2 数控机床噪声温升及外观的检查193

8．3．3 数控机床几何精度的检验194

8．3．4 数控机床定位精度的检验195

8．3．5 切削精度的检验198

8．3．6 数控机床性能与功能的验收200

8．4 数控机床的日常维护202

8．4．1 点检202

8．4．2 数控机床的日常维护203

思考练习题205

参考文献206